目前，喷涂机器人广泛应用于国内外汽车制造业。喷涂机器人喷枪轨迹生成与优化是喷涂机器人离线编程法中的关键技术，国内外许多学者围绕此问题进行了研究。以平面和规则曲面为作业对象的喷涂机器人喷枪轨迹优化方法已逐渐成熟，并得到了实验论证。但有关如何在自由曲面上进行喷枪轨迹优化的研究，则始于本世纪初，主要源于汽车、航天、造船等工业领域对该项技术的要求。相关文献研究了复杂曲面上的喷枪空间路径自动生成方法，但并未涉及到喷枪轨迹优化问题，无法达到较高要求的喷涂效果，还有研究人员提出了基于工件曲面分片的面向复杂曲面的喷涂机器人喷枪轨迹优化方法，但是，对于有凹凸结构的复杂曲面，其曲率连续变化，无法进行分片喷涂，成为了目前研究的难点。
  针对喷涂表面有凹凸结构的不规则的不易分片喷涂的复杂曲面工件时，曲面上曲率的变化造成涂层厚度差较大。为提高曲面上涂层厚度的一致性，江苏大学研究人员采用轨迹优化方法对表面有凹凸结构的复杂曲面的涂层厚度差进行补偿。采用局部优化每条路径速度的方法进行轨迹优化，由实验数据推出平面上的漆膜累积速率二次函数后，采用微分几何的面积放大定理推导出自由曲面上的漆膜累积速率二次函数，最后通过计算机仿真得出该方法明显降低了由凹凸工件表面曲率造成的涂层厚度偏差，提高了喷涂质量。